JP2001041269A - Electric brake - Google Patents

Electric brake

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Publication number
JP2001041269A
JP2001041269A JP11216302A JP21630299A JP2001041269A JP 2001041269 A JP2001041269 A JP 2001041269A JP 11216302 A JP11216302 A JP 11216302A JP 21630299 A JP21630299 A JP 21630299A JP 2001041269 A JP2001041269 A JP 2001041269A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
brake
ball
ramp mechanism
inclined portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP11216302A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Oikawa
浩隆 及川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP11216302A priority Critical patent/JP2001041269A/en
Publication of JP2001041269A publication Critical patent/JP2001041269A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To speedily close up pad clearance and to improve responsiveness by forming a tilting surface of a ball ramp mechanism continuously from a plurality of tilting portions with various tilting angles. SOLUTION: When a rotor 11 rotates, linear movement of the rotor 11 is transmitted to a piston 13 through a thrust bearing 16, and the piston 13 moved left to activate a brake. At this time, an operation of a ball ramp mechanism 18 linearly moves the rotor 11 with rotation. The piston 13 rapidly displaces with the movement of a ball 17. Thus, because tilting angle is large when the ball 17 moves on a tilting portion 19a, less rotation amount of the rotor 11 can provide more displacement amount, the ball 17 extremely speedily passes through a pad clearance, and brake pads 7, 7 come into contact with a disk rotor 8 in a tilting portion 19b following the tilting portion 19a to perform braking.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、電動ブレーキに関
するものであり、さらに詳細には、アクチュエータとし
ての電動モータのロータ部分を回転しながら直線運動が
できる機構とし、ロータの直線運動により直接的にブレ
ーキピストンを作動できる軽量、小型の電動ブレーキに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brake, and more particularly, to a mechanism capable of performing a linear motion while rotating a rotor portion of an electric motor as an actuator, wherein the mechanism is directly driven by the linear motion of the rotor. The present invention relates to a lightweight and small electric brake capable of operating a brake piston.

【従来の技術】従来、電動式ブレーキは、特開平9−2
64351号公報に見られるように、ステータに通電す
ることにより回転するロータを回転および軸方向へ移動
可能に軸支持するとともに、前記ロータと固定部材との
間にボールランプ機構を配置し、ロータの回転により、
前記ボールランプ機構を介してロータを軸方向に直線移
動させ、該ロータの軸方向への移動によりピストンを作
動すべく構成していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, electric brakes are disclosed in
As disclosed in Japanese Patent No. 64351, a rotor that is rotated by energizing a stator is supported so as to be rotatable and movable in an axial direction, and a ball ramp mechanism is disposed between the rotor and a fixed member. By rotation
The rotor is linearly moved in the axial direction via the ball ramp mechanism, and the piston is operated by moving the rotor in the axial direction.

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブレーキ制
動が発生した場合の電動式ブレーキの消費電力あるいは
消費エネルギは、ディスクロータ回転角に応じて一義的
に決定するためブレーキ作動頻度が多く、制動力の小さ
な領域での消費電力あるいは消費エネルギが大きくな
り、又、ブレーキ制動力が大きな領域では消費電力が大
きくなるという欠点がある。このような欠点を有してい
るにもかかわらず、前記従来技術が使用しているボール
ランプ機構は、ボールランプ機構の傾斜角度が一定とな
っており、ブレーキパッドの直線方向の移動が単純なリ
ニアであって、消費電力あるいは消費エネルギを小さく
できないという問題点があった。また、ボールランプ機
構の傾斜角度が一定ということはブレーキパッドとディ
スクロータとの間のパッドクリアランスを詰めるために
時間がかかり応答性が悪化するという問題があった。
By the way, the power consumption or energy consumption of the electric brake when the brake braking occurs is determined uniquely according to the disk rotor rotation angle, so that the frequency of the brake operation is high and the braking force is high. However, there is a drawback that power consumption or energy consumption becomes large in a small area, and power consumption becomes large in a area having a large braking force. Despite these disadvantages, the ball ramp mechanism used in the prior art has a constant inclination angle of the ball ramp mechanism, and the linear movement of the brake pad is simple. There is a problem that power consumption or energy consumption cannot be reduced because of linearity. Further, if the inclination angle of the ball ramp mechanism is constant, there is a problem that it takes time to reduce the pad clearance between the brake pad and the disk rotor, and the response is deteriorated.

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、請求項1の電動ブレーキは、アクチュエータに通
電することでロータが回転し、ロータの回転を軸方向へ
の移動に変換するボールランプ機構を有し、前記ボール
ランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異なる複数の傾斜部が
連続して形成されるようにしたことによって、消費電力
あるいは消費エネルギを小さくすることができ、また、
ブレーキパッドとディスクロータとの間のパッドクリア
ランスを短時間で詰めて応答性を向上させることができ
る。又、請求項2の電動ブレーキは、ブレーキパッドと
ディスクロータとの間に形成されるパッドクリアランス
における単位角度当たりの軸方向移動量は他の傾斜部に
おける単位角度当たりの軸方向移動量より大となるよう
に傾斜部を構成したので、少ないロータ回転量で大きな
変位量を得ることができ、パッドクリアランスを極力速
く通過してブレーキパッドをディスクロータに速やかに
接触させ、素早いブレーキ制動を得ることができる。更
に、請求項3の電動ブレーキは、ブレーキパッドのディ
スクロータへのブレーキ制動力が小さな領域における単
位角度当たりの軸方向移動量は他の傾斜部における単位
角度当たりの軸方向移動量より小となるように傾斜部を
構成したので、作動頻度の大きい領域、つまり、制動の
総作動時間が多い領域での制動による総消費エネルギ
(消費電力×総作動時間)が小さくなる。更に、請求項
4の電動ブレーキは、ブレーキパッドのディスクロータ
へのブレーキ制動力が大きな領域における単位角度当た
りの軸方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たり
の軸方向移動量より小となるように傾斜部を構成したの
で、作動頻度が小さい分、電動ブレーキの電動モータを
小さくできる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric brake for rotating a rotor by energizing an actuator to convert the rotation of the rotor into an axial movement. It has a ramp mechanism, and the inclined surface of the ball ramp mechanism is configured such that a plurality of inclined portions having different inclination angles are continuously formed, so that power consumption or energy consumption can be reduced.
The responsiveness can be improved by reducing the pad clearance between the brake pad and the disk rotor in a short time. Further, in the electric brake according to the present invention, the axial movement amount per unit angle in the pad clearance formed between the brake pad and the disk rotor is larger than the axial movement amount per unit angle in the other inclined portions. Since the inclined portion is configured so that a large displacement can be obtained with a small amount of rotor rotation, it is possible to quickly pass the pad clearance and contact the brake pad with the disk rotor as quickly as possible, and obtain quick brake braking. it can. Furthermore, in the electric brake according to the third aspect, the amount of axial movement per unit angle in the region where the brake pad exerts a small braking force on the disk rotor is smaller than the amount of axial movement per unit angle in the other inclined portions. Since the inclined portion is configured as described above, the total energy consumption (power consumption × total operating time) due to the braking in the region where the operation frequency is high, that is, the region where the total operating time of the braking is large, is reduced. Further, in the electric brake according to the fourth aspect, the amount of axial movement per unit angle in a region where the braking force of the brake pad on the disk rotor is large is smaller than the amount of axial movement per unit angle in the other inclined portions. Since the inclined portion is configured as described above, the electric motor of the electric brake can be made smaller by the amount of less operation frequency.

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明すると、図1は電動ブレーキの系統図、
図2はボールランプ機構18の部分拡大図、図3はボール
ランプ機構18のロータ11回転量に対する変位量を示す図
である。図1において、1はブレーキぺダルに設けた踏
力、ストロークセンサ、2は電子制御装置、3はスピー
ドセンサ、4はキャリパ、5はキャリパに形成したハウ
ジング、6は同ハウジング内に内蔵したアクチュエータ
としての電動モータである。これらによって構成された
電動ブレーキは、運転者がブレーキぺダルを操作したこ
とを踏力、ストロークセンサ1によって検知して電子制
御装置2が電動モータ6を作動し、同モータ内のロータ
を直線移動(詳細は後述する)させて図中のピストンを
移動させ、一対の摩擦要素であるブレーキパッド7,7
を相互の方向に移動してディスクロータ8を挟持し、ブ
レーキ力を働かせることができる構成となっている。な
お、前記踏力、ストロークセンサ1は踏力とストローク
のいづれか一方を検知できるセンサであってもかまわな
い。電動モータ6は、コイル9を含むステータ10側がハ
ウジング5に形成したボア5a内に固定されており、こ
のステータ10内にロータ11が配置されている。ステータ
10の幅は、ロータ11が後述するような直線運動をした際
にロータ11からはみ出さぬようロータ11の幅よりも少し
小さく形成してある。ロータ11には図示の如く第1回転
軸11a、第2回転軸11bが一体に形成されており、第1
回転軸11aはベアリング12を介してピストン13に回転お
よび摺動自在に嵌合しており、また、第2回転軸11bは
ベアリング14を介してハウジング5に回転および摺動自
在に軸支されている。前記ピストン13はハウジング5に
形成したボア5a内に摺動自在に保持されており、ピス
トン13とロータ11との間には戻しばね15が、さらに、ロ
ータ11の軸方向の動きをピストン13に伝達するためのス
ラストベアリング16が配置されている。また、ロータ11
とハウジング5との間には、図2に示すようにロータ11
(図2においてはロータ11は図示せず)と、ハウジング
5と、これらによって挟持されるボール17とによって構
成されているボールランプ機構18が配置されており、こ
のボールランプ機構18によってロータ11は後述するよう
に回転運動をしつつ直線運動を行うことになる。なお、
ロータ11の直線方向の移動距離は、ボールランプ機構18
のボール17径、および、ボール17収納部の傾斜面19(ロ
ータ11とハウジング5とに形成する傾斜面19)の形状に
より決定される。次に、図2,図3によりボールランプ
機構18を説明するが、図3は、図2に対してのロータ11
回転量と変位量とを示した図である。この図中の記号は
図2に対応させている。又、図2は理解の容易のため、
実際の傾斜面19よりかなり誇張して記載しており、各図
中の破線は、従来の傾斜面である。そして、ボールラン
プ機構18はロータ11側とハウジング5側とで同一となっ
ているので、ハウジング5側のボールランプ機構18を説
明し、ロータ11側のボールランプ機構18の説明は省略す
る。尚、ボールランプ機構18には、図2の傾斜面19が1
20度間隔で3組設けられる。前記傾斜面19の両側には
ストッパ20,21がハウジング5から突出して形成され、
前記ボール17はこのストッパ20,21間を移動する。そし
て、前記ボール17がストッパ20に接しているときの位置
をR0とすると、符号R1は、ブレーキパッド7,7が
ディスクロータ8と接触する位置、即ち、パッドクリア
ランスδがゼロとなる位置であり、符号REは、前記ボ
ール17がストッパ21に接しているときの位置、即ち、ブ
レーキパッド7,7がディスクロータ8と接触してブレ
ーキ制動力が最大となる位置である。ここで、位置R0
から位置R1までの前記傾斜面19の傾斜部19aは傾斜角
度が大となって、即ち、ロータ11の単位回転量当たりに
対する軸方向の変位量が大となって前記ボール17が前記
パッドクリアランスδを極力速く通過する(パッドクリ
アランスδをできるだけ速くゼロにする)ようになされ
ており、傾斜部19aに連続して続く傾斜部19bは前記傾
斜部19aの傾斜角度角度より小となっており、ブレーキ
パッド7,7がディスクロータ8と接触してブレーキ制
動が行われる区間である。尚、図2,3において、符号
X−Xで示した区間はブレーキ制動が頻繁に行われる区
間である。以上の構成からなる本実施の形態の電動ブレ
ーキの作動を説明する。運転者がブレーキぺダルを踏み
込んだことを踏力、ストロークセンサ1が検知すると電
子制御装置2からの信号により電動モータ6のコイル9
に電流が流れ、ロータ11が回転を始める。このときの電
流値Iは制動に必要なピストン13推力と、前記ボールラ
ンプ機構18のボール17収納部の傾斜面19の形状によるロ
ータ11一回転あたりの変位量Rと、ボールランプ機構18
の機械効率Eと、電動モータ6のトルク定数Tより、 I=F×R/(2π×E×T) (1) で求められる。ロータ11が回転をすると、ロータ11の直
線方向の動きがスラストベアリング16を介してピストン
13に伝達され、ピストン13が図中左方向に移動してブレ
ーキを働かせる。このとき、ボールランプ機構18の働き
により、ロータ11は回転しつつ直線方向に移動する。即
ち、図2においてロータ11が回転すると、ボール17が傾
斜面19に沿って移動し、これにより、ロータ11の回転量
に応じてロータ11が軸方向(直線方向)に移動する。
又、図3において、ピストン13はボール17の移動ととも
に位置Aから位置Bに急速に変位する。これは、ボール
17が傾斜部19aを移動するときは傾斜角度が大となって
いるので少ないロータ11回転量で大きな変位量を得るこ
とができ、前記ボール17が前記パッドクリアランスδを
極力速く通過して、傾斜部19aに引き続く傾斜部19bに
てブレーキパッド7,7がディスクロータ8と接触して
ブレーキ制動が行われる。そして、一般には、前記区間
X−Xの位置C近辺で希望するブレーキ制動が行われ
る。ブレーキぺダルを開放すると、電動モータ6は逆転
し、ピストン13は戻しバネ15の作用およびブレーキパッ
ド7,7とディスクロータ8との干渉により初期状態に
復帰し、ブレーキ力が開放される。尚、ブレーキ作動時
のピストン13の直線方向の移動量はロータ11の回転量に
より決まるため、電子制御装置2では踏力、ストローク
センサ1、またはスピードセンサからの入力信号に基づ
いてロータ11の回転量を微小に制御する。図4,5は、
本発明の他の実施の形態を示すもので、ボールランプ機
構18のボール17収納部の傾斜面29においては、前記作動
頻度の大きい領域での傾斜角度を小さくしたものであ
り、前記実施の形態と同一の構成要素については同一符
号で示し、異なる部分を説明する。又、本実施の形態
は、ボールランプ機構18のボール17収納部の傾斜面29の
形状を変更したもので傾斜面29以外の個所の変更は無
い。そのため、本実施の形態は、傾斜面29の拡大図と、
ロータ11回転量と変位量とを示した図とを掲げるのみと
してある。そして、傾斜面29の形状は前記と同様に理解
の容易のため、実際の傾斜面29よりかなり誇張して記載
してある。図4,5において、前記ボール17はストッパ
20,21間を移動する。そして、前記ボール17がストッパ
20に接しているときの位置をR0とすると、符号R1
は、ブレーキパッド7,7がディスクロータ8と接触す
る位置、即ち、パッドクリアランスδがゼロとなる位置
であり、符号R2は、ブレーキパッド7,7がディスク
ロータ8と接触してブレーキ制動が頻繁に行われる区
間、符号REは、前記ボール17がストッパ21に接してい
るときの位置、即ち、最大のブレーキ制動がなされる位
置である。ここで、位置R0から位置R1までの前記傾
斜面29の傾斜部29aは傾斜角度が中(前記図2と比較し
て)となって前記ボール17が前記パッドクリアランスδ
を前記図2ほどでは無いにしても速く通過するようにな
されており、傾斜部29aに引き続く傾斜部29bは前記傾
斜部29aの傾斜角度より小となっており、ブレーキパッ
ド7,7がディスクロータ8と接触してブレーキ制動が
頻繁に行われる区間X−Xである。尚、この区間X−X
は実験により求められる。そして、前記傾斜部29bに引
き続く傾斜部29cは前記傾斜部29bの傾斜角度より大と
なっており、この区間はブレーキ制動が頻繁に行われな
いが、大きなブレーキ制動が得られる区間である。以上
の構成によって、図4に示すボールランプ機構18のボー
ル17収納部の傾斜面29の形状では、前記作動頻度の大き
い領域X−X区間、つまり、制動の総作動時間が多い領
域での傾斜部29bを小さくしているので、(1)式より
電動モータ6に流れる電流値が小さくなり、制動による
総消費エネルギ(消費電力×総作動時間)が小さくな
る。又、図5においてピストン13はボール17の移動とと
もに位置Aから位置Bに急速に変位する。これは、ボー
ル17が傾斜部19aを移動するときは傾斜角度が大となっ
ているので少ないロータ11回転量で大きな変位量を得る
ことができ、前記ボール17は前記パッドクリアランスδ
を極力速く通過する。そして、位置Bから位置Cまでは
ブレーキ制動が頻繁におこなわれる区間であるため、回
転量に対する変位量を小さくして、微妙なブレーキ制動
が行われるようにしてある。位置C以降は再びピストン
13がボール17の移動に伴って急に変位する区間である。
図6,7は、本発明の更に他の実施の形態を示すもの
で、ボールランプ機構18のボール17収納部の傾斜面39に
おいては、ブレーキ制動力の大きい領域での傾斜角度を
小さくしたものであり、前記実施の形態と同一の構成要
素については同一符号で示し、異なる部分を説明する。
又、本実施の形態は、ボールランプ機構18のボール17収
納部の傾斜面39の形状を変更したもので傾斜面39以外の
個所の変更は無い。そのため、本実施の形態は、傾斜面
39の拡大図と、ロータ11回転量と変位量とを示した図と
を掲げるのみとしてある。そして、傾斜面39の形状は前
記と同様に理解の容易のため、実際の傾斜面39よりかな
り誇張して記載してある。図6,7において、前記ボー
ル17はストッパ20,21間を移動する。そして、前記ボー
ル17がストッパ20に接しているときの位置をR0とする
と、符号R3は、ブレーキパッド7,7とディスクロー
タ8とが大きな力で接触する位置、即ち、最大のブレー
キ制動力がなされる位置である(このときのピストン変
位量はDで表される)。ここで、位置R0から位置R3
までの前記傾斜面39の傾斜部39aは傾斜角度が中(前記
図2と比較して)であり、傾斜部39aに引き続く傾斜部
39dは前記傾斜部39aの傾斜角度より小となっており、
ブレーキ制動力の大きい領域である。そして、この区間
Y−Yは実験により求められる。尚、図6には前述した
ブレーキ制動が頻繁に行われる区間X−Xも参考に示し
てある。以上の構成によって、本実施の形態では、ブレ
ーキパッド7,7のディスクロータ8へのブレーキ制動
力が大きな領域Y−Yにおける単位角度当たりの軸方向
移動量は他の傾斜部39aにおける単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部39dを構成したの
で、作動頻度が小さい分、電動ブレーキの電動モータ11
を小さくできる。次に、多種の変形例を掲げておく。上
記各実施の形態は、特開平9−264351号公報に見
られる電動ブレーキに適用した場合を示したが、本発明
は、特開平9−264351号公報の電動ブレーキへの
適用に限らず、例えば、特願平10−341055号に
記載した電動ブレーキのボールランプ機構に適用しても
良く、本発明は、ボールランプ機構を使用した電動ブレ
ーキならば何れの形式の電動ブレーキにも適用できるも
のである。更に又、以上の実施の形態では傾斜面は全て
直線で構成したが、これらの傾斜面は直線である必要は
なく、これらの直線に近似する曲線であっても良く、曲
線の場合には複数の傾斜部が多数あるものと定義する。
更に、傾斜面に曲線を用いて場合には放物線,双曲線,
サイクロイド,等各種の曲線を使用してもよいものであ
る。更に、例えば、前記図5において、傾斜部29aは直
線からなり、傾斜部29bは放物線からなり、傾斜部29c
はサイクロイドからなるというように、傾斜面を直線と
曲線とから構成されるようにしても良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a partially enlarged view of the ball ramp mechanism 18, and FIG. 3 is a view showing a displacement amount of the ball ramp mechanism 18 with respect to a rotation amount of the rotor 11. In FIG. 1, 1 is a pedal force provided on a brake pedal, a stroke sensor, 2 is an electronic control unit, 3 is a speed sensor, 4 is a caliper, 5 is a housing formed on the caliper, and 6 is an actuator built in the housing. Electric motor. The electric brake constituted by these components detects that the driver has operated the brake pedal by the pedaling force and the stroke sensor 1, and the electronic control unit 2 activates the electric motor 6 to linearly move the rotor in the motor. (The details will be described later.) To move the piston in the figure, and the brake pads 7, 7 serving as a pair of friction elements
Are moved in the mutual directions to pinch the disk rotor 8 so that a braking force can be applied. The treading force and stroke sensor 1 may be a sensor capable of detecting either the treading force or the stroke. The electric motor 6 has a stator 10 including a coil 9 fixed in a bore 5 a formed in the housing 5, and a rotor 11 disposed in the stator 10. Stator
The width of the rotor 10 is formed to be slightly smaller than the width of the rotor 11 so as not to protrude from the rotor 11 when the rotor 11 makes a linear motion as described later. As shown, a first rotating shaft 11a and a second rotating shaft 11b are formed integrally with the rotor 11,
The rotating shaft 11a is rotatably and slidably fitted to the piston 13 via the bearing 12, and the second rotating shaft 11b is rotatably and slidably supported by the housing 5 via the bearing 14. I have. The piston 13 is slidably held in a bore 5 a formed in the housing 5. A return spring 15 is provided between the piston 13 and the rotor 11, and furthermore, the axial movement of the rotor 11 is applied to the piston 13. A thrust bearing 16 for transmission is arranged. Also, the rotor 11
Between the housing and the housing 5, as shown in FIG.
(The rotor 11 is not shown in FIG. 2), and a ball ramp mechanism 18 constituted by the housing 5 and a ball 17 sandwiched by the housing 5 is arranged. As will be described later, linear motion is performed while rotating. In addition,
The moving distance of the rotor 11 in the linear direction is determined by the ball ramp mechanism 18.
Of the ball 17 and the shape of the inclined surface 19 (the inclined surface 19 formed on the rotor 11 and the housing 5) of the ball 17 storage portion. Next, the ball ramp mechanism 18 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a rotation amount and a displacement amount. The symbols in this figure correspond to those in FIG. FIG. 2 is for easy understanding.
The actual inclined surface 19 is considerably exaggerated, and the broken line in each figure is a conventional inclined surface. Further, since the ball ramp mechanism 18 is the same on the rotor 11 side and the housing 5 side, the ball ramp mechanism 18 on the housing 5 will be described, and the description of the ball ramp mechanism 18 on the rotor 11 will be omitted. The ball ramp mechanism 18 has one inclined surface 19 shown in FIG.
Three sets are provided at intervals of 20 degrees. Stoppers 20, 21 are formed on both sides of the inclined surface 19 so as to protrude from the housing 5,
The ball 17 moves between the stoppers 20 and 21. If the position when the ball 17 is in contact with the stopper 20 is R0, the symbol R1 is the position where the brake pads 7, 7 contact the disk rotor 8, that is, the position where the pad clearance δ becomes zero. Reference symbol RE denotes a position when the ball 17 is in contact with the stopper 21, that is, a position where the brake pads 7, 7 contact the disk rotor 8 to maximize the braking force. Here, the position R0
The inclination angle of the inclined portion 19a of the inclined surface 19 from the position R1 to the position R1 is large, that is, the amount of displacement in the axial direction per unit rotation amount of the rotor 11 is large, and the ball 17 (The pad clearance δ is reduced to zero as quickly as possible), and the inclined portion 19b that follows the inclined portion 19a is smaller than the inclined angle angle of the inclined portion 19a. This is a section in which the pads 7, 7 come into contact with the disk rotor 8 to perform brake braking. In FIGS. 2 and 3, a section indicated by reference numeral XX is a section where brake braking is frequently performed. The operation of the electric brake of the present embodiment having the above configuration will be described. When the stroke sensor 1 detects that the driver has depressed the brake pedal, the coil 9 of the electric motor 6 is driven by a signal from the electronic control unit 2.
, And the rotor 11 starts rotating. The current value I at this time is determined by the thrust of the piston 13 required for braking, the displacement R per one rotation of the rotor 11 due to the shape of the inclined surface 19 of the ball 17 housing portion of the ball ramp mechanism 18, and the ball ramp mechanism 18
I = F × R / (2π × E × T) (1) from the mechanical efficiency E and the torque constant T of the electric motor 6. When the rotor 11 rotates, the linear movement of the rotor 11 is moved through the thrust bearing 16 to the piston.
The piston 13 is moved to the left in the drawing to actuate the brake. At this time, the operation of the ball ramp mechanism 18 causes the rotor 11 to move in a linear direction while rotating. That is, when the rotor 11 rotates in FIG. 2, the ball 17 moves along the inclined surface 19, whereby the rotor 11 moves in the axial direction (linear direction) according to the rotation amount of the rotor 11.
3, the piston 13 is rapidly displaced from the position A to the position B as the ball 17 moves. This is the ball
When the 17 moves on the inclined portion 19a, the inclination angle is large, so that a large displacement can be obtained with a small amount of rotation of the rotor 11, and the ball 17 passes through the pad clearance δ as fast as possible, and The brake pads 7, 7 are brought into contact with the disk rotor 8 at the inclined portion 19b following the portion 19a, and braking is performed. In general, desired brake braking is performed near the position C in the section XX. When the brake pedal is released, the electric motor 6 rotates in the reverse direction, the piston 13 returns to the initial state by the action of the return spring 15 and the interference between the brake pads 7, 7 and the disk rotor 8, and the braking force is released. Since the amount of movement of the piston 13 in the linear direction at the time of braking is determined by the amount of rotation of the rotor 11, the electronic control unit 2 uses the amount of rotation of the rotor 11 based on the pedaling force, the stroke sensor 1, or an input signal from the speed sensor. Is minutely controlled. Figures 4 and 5
This shows another embodiment of the present invention, in which the inclination angle in the region where the operation frequency is high is small on the inclined surface 29 of the ball 17 housing portion of the ball ramp mechanism 18, The same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and different portions will be described. Also, in the present embodiment, the shape of the inclined surface 29 of the ball 17 housing portion of the ball ramp mechanism 18 is changed, and there is no change other than the inclined surface 29. Therefore, in the present embodiment, an enlarged view of the inclined surface 29,
Only a diagram showing the amount of rotation of the rotor 11 and the amount of displacement is shown. As described above, the shape of the inclined surface 29 is considerably exaggerated compared to the actual inclined surface 29 for easy understanding. 4 and 5, the ball 17 is a stopper.
Move between 20, 21. And the ball 17 is a stopper
If the position in contact with 20 is R0, the symbol R1
Is a position at which the brake pads 7, 7 contact the disk rotor 8, that is, a position at which the pad clearance δ becomes zero. Reference symbol R2 denotes frequent brake braking when the brake pads 7, 7 contact the disk rotor 8. The symbol RE is a position when the ball 17 is in contact with the stopper 21, that is, a position where the maximum brake braking is performed. Here, the inclined portion 29a of the inclined surface 29 from the position R0 to the position R1 has an intermediate inclination angle (compared to FIG. 2), and the ball 17 is moved to the pad clearance δ.
2 is made to pass quickly, if not as much as in FIG. 2. The slope 29b following the slope 29a is smaller than the slope angle of the slope 29a, and the brake pads 7, 7 are disc rotors. 8 is a section XX where brake braking is frequently performed in contact with No. 8. Note that this section XX
Is determined by experiment. The inclined portion 29c following the inclined portion 29b is larger than the inclined angle of the inclined portion 29b, and this section is a section where the brake braking is not frequently performed but a large brake braking is obtained. With the above configuration, in the shape of the inclined surface 29 of the ball 17 housing portion of the ball ramp mechanism 18 shown in FIG. 4, the inclination in the region XX where the operation frequency is high, that is, the region where the total operation time of braking is large, Since the size of the portion 29b is reduced, the value of the current flowing through the electric motor 6 is reduced according to the expression (1), and the total energy consumption (power consumption × total operating time) due to braking is reduced. In FIG. 5, the piston 13 is rapidly displaced from the position A to the position B as the ball 17 moves. This is because when the ball 17 moves on the inclined portion 19a, the inclination angle is large, so that a large displacement amount can be obtained with a small amount of rotation of the rotor 11, and the ball 17 has the pad clearance δ.
Pass as fast as possible. Since the brake braking is frequently performed from the position B to the position C, the amount of displacement with respect to the amount of rotation is reduced so that fine brake braking is performed. Piston again after position C
13 is a section where the ball 17 is suddenly displaced with the movement of the ball 17.
FIGS. 6 and 7 show still another embodiment of the present invention, in which the inclined surface 39 of the ball 17 accommodating portion of the ball ramp mechanism 18 has a smaller inclination angle in a region where the braking force is large. The same components as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and different portions will be described.
Further, in the present embodiment, the shape of the inclined surface 39 of the ball 17 housing portion of the ball ramp mechanism 18 is changed, and there is no change other than the inclined surface 39. Therefore, in the present embodiment, the inclined surface
Only an enlarged view of 39 and a view showing the rotation amount and the displacement amount of the rotor 11 are shown. As described above, the shape of the inclined surface 39 is considerably exaggerated than the actual inclined surface 39 for easy understanding. 6 and 7, the ball 17 moves between the stoppers 20 and 21. If the position where the ball 17 is in contact with the stopper 20 is R0, the symbol R3 is the position where the brake pads 7, 7 and the disk rotor 8 come into contact with a large force, that is, the maximum brake braking force. (The piston displacement at this time is represented by D). Here, from position R0 to position R3
The inclined portion 39a of the inclined surface 39 has an intermediate inclination angle (compared with FIG. 2), and the inclined portion 39a follows the inclined portion 39a.
39d is smaller than the inclination angle of the inclined portion 39a,
This is an area where the braking force is large. And this section YY is obtained by an experiment. FIG. 6 also shows a section XX in which the above-described brake braking is frequently performed. With the above configuration, in the present embodiment, the axial movement amount per unit angle in the area Y-Y where the brake pads 7, 7 apply a large brake braking force to the disk rotor 8 per unit angle in the other inclined portion 39a. Since the inclined portion 39d is configured to be smaller than the axial movement amount of the electric brake, the electric motor 11 of the electric brake
Can be reduced. Next, various modifications will be described. Each of the above embodiments has been described with reference to the case where the present invention is applied to the electric brake disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-264351, but the present invention is not limited to the application to the electric brake disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-264351. The invention may be applied to a ball ramp mechanism of an electric brake described in Japanese Patent Application No. 10-341055, and the present invention is applicable to any type of electric brake using a ball ramp mechanism. is there. Furthermore, in the above-described embodiment, all the inclined surfaces are constituted by straight lines. However, these inclined surfaces need not be straight lines, and may be curved lines approximating these straight lines. Are defined as having a large number of inclined portions.
Furthermore, when a curve is used for the inclined surface, a parabola, hyperbola,
Various curves such as cycloids may be used. Further, for example, in FIG. 5, the inclined portion 29a is formed of a straight line, the inclined portion 29b is formed of a parabola, and the inclined portion 29c is formed.
The inclined surface may be constituted by a straight line and a curved line such that the inclined surface is composed of a cycloid.

【発明の効果】本発明は、以上詳細に述べたように、ア
クチュエータに通電することでロータが回転し、ロータ
の回転を軸方向への移動に変換するボールランプ機構を
有し、前記ボールランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異な
る複数の傾斜部が連続して形成されるようにし、ロータ
回転量に対するピストン変位量を任意に設定することが
できるので、目的に合致した応答性や消費電力あるいは
消費エネルギを少なくできる。
As described in detail above, the present invention has a ball ramp mechanism for rotating a rotor by energizing an actuator and converting the rotation of the rotor into axial movement. The inclined surface of the mechanism is configured such that a plurality of inclined portions having different inclination angles are continuously formed, and the amount of piston displacement with respect to the amount of rotor rotation can be arbitrarily set. Energy consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態である電動ブレーキの系
統図である。
FIG. 1 is a system diagram of an electric brake according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施形態である電動ブレーキのボ
ールランプ機構18の部分拡大図である。
FIG. 2 is a partially enlarged view of a ball ramp mechanism 18 of the electric brake according to one embodiment of the present invention.

【図3】 図2に対応させたボールランプ機構のロータ
回転量に対する変位量を示す図である。
3 is a diagram showing a displacement amount with respect to a rotor rotation amount of a ball ramp mechanism corresponding to FIG. 2;

【図4】 本発明の他の実施の形態である電動ブレーキ
のボールランプ機構18の部分拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a ball ramp mechanism 18 of an electric brake according to another embodiment of the present invention.

【図5】 図4に対応させたボールランプ機構のロータ
回転量に対する変位量を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a displacement amount with respect to a rotor rotation amount of the ball ramp mechanism corresponding to FIG. 4;

【図6】 本発明の更に他の実施の形態である電動ブレ
ーキのボールランプ機構18の部分拡大図である。
FIG. 6 is a partially enlarged view of a ball ramp mechanism 18 of an electric brake according to still another embodiment of the present invention.

【図7】 図6に対応させたボールランプ機構のロータ
回転量に対する変位量を示す図である。
7 is a diagram showing a displacement amount with respect to a rotor rotation amount of the ball ramp mechanism corresponding to FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブレーキぺダルに設けた踏力、ストロークセン
サ 2 電子制御装置 3 スピードセンサ 4 キャリパ 5 ハウジング 5a ボア 6 電動モータ 7,7 ブレーキパッド 8 ディスクロータ 9 コイル 10 ステータ 11 ロータ 11a 第1回転軸 11b 第2回転軸 12 ベアリング 13 ピストン 14 ベアリング 15 戻しばね 16 スラストベアリング 17 ボール 18 ボールランプ機構 19 傾斜面 20 ストッパ 21 ストッパ 19a 傾斜部 19b 傾斜部 29 傾斜面 29a 傾斜部 29b 傾斜部 29c 傾斜部 39 傾斜面 39a 傾斜部 39d 傾斜部 A,B,C,D 位置 R0,R1,R2,R3,RE 位置 δ パッドクリアランス X−X 区間 Y−Y 区間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Depressing force and stroke sensor provided on brake pedal 2 Electronic control unit 3 Speed sensor 4 Caliper 5 Housing 5a Bore 6 Electric motor 7, 7 Brake pad 8 Disk rotor 9 Coil 10 Stator 11 Rotor 11a First rotating shaft 11b Second rotation Shaft 12 Bearing 13 Piston 14 Bearing 15 Return spring 16 Thrust bearing 17 Ball 18 Ball ramp mechanism 19 Inclined surface 20 Stopper 21 Stopper 19a Inclined portion 19b Inclined portion 29 Inclined portion 29a Inclined portion 29b Inclined portion 29c Inclined portion 39 Inclined surface 39a Inclined portion 39d Inclined part A, B, C, D position R0, R1, R2, R3, RE position δ Pad clearance XX section YY section

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクチュエータに通電することでロータ
が回転し、ロータの回転を軸方向への移動に変換するボ
ールランプ機構により構成された電動ブレーキにおい
て、前記ボールランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異なる
複数の傾斜部が連続して形成されていることを特徴とす
る電動ブレーキ。
1. An electric brake comprising a ball ramp mechanism for rotating a rotor by energizing an actuator and converting the rotation of the rotor into an axial movement, wherein the inclined surface of the ball ramp mechanism has an inclination angle. An electric brake, wherein a plurality of different inclined portions are continuously formed.
【請求項2】 ブレーキパッドとディスクロータとの間
に形成されるパッドクリアランスにおける単位角度当た
りの軸方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たり
の軸方向移動量より大となるように傾斜部が構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の電動ブレーキ。
2. An inclined portion such that an axial movement amount per unit angle in a pad clearance formed between a brake pad and a disk rotor is larger than an axial movement amount per unit angle in another inclined portion. The electric brake according to claim 1, wherein the electric brake is configured.
【請求項3】 ブレーキパッドのディスクロータへのブ
レーキ制動力が小さな領域における単位角度当たりの軸
方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部が構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の電動ブレーキ。
3. An inclined portion such that an axial movement amount per unit angle in a region where brake braking force of a brake pad to a disk rotor is small is smaller than an axial movement amount per unit angle in another inclined portion. The electric brake according to claim 1, wherein the electric brake is configured.
【請求項4】 ブレーキパッドのディスクロータへのブ
レーキ制動力が大きな領域における単位角度当たりの軸
方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部が構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の電動ブレーキ。
4. An inclined portion such that an axial movement amount per unit angle in a region where a brake braking force applied to a disk rotor by a brake pad is large is smaller than an axial movement amount per unit angle in another inclined portion. The electric brake according to claim 1, wherein the electric brake is configured.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845852B2 (en) 2002-03-20 2005-01-25 Advics Co., Ltd. Brake control apparatus obtaining braking force by pressing of friction member using motor
AT502707A2 (en) * 2005-11-08 2007-05-15 Gkn Driveline Int Gmbh BALL RAMP ASSEMBLY WITH VARIABLE SLOPING OF BALLILLAS
JP2008224045A (en) * 2004-12-09 2008-09-25 Akebono Brake Ind Co Ltd Disc brake actuating apparatus with operating mechanism for parking
JP2009097631A (en) * 2007-10-17 2009-05-07 Nippon Soken Inc Electric brake device
WO2010110005A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 Disc brake and method of manufacturing same
DE102013200716A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Device for converting rotational drive of drive unit into translatory drive motion, installed in gear of e.g. car, increases axial distance between rotary portions while passing through track sections from start to end of web portion
EP3260339A1 (en) 2016-06-20 2017-12-27 Haldex Brake Products Aktiebolag Disc brake actuator for a vehicle

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10312207B4 (en) * 2002-03-20 2007-10-31 Advics Co., Ltd., Kariya A brake control apparatus for a vehicle that receives braking force by pressing a friction member using an engine
US6845852B2 (en) 2002-03-20 2005-01-25 Advics Co., Ltd. Brake control apparatus obtaining braking force by pressing of friction member using motor
JP2008224045A (en) * 2004-12-09 2008-09-25 Akebono Brake Ind Co Ltd Disc brake actuating apparatus with operating mechanism for parking
AT502707B1 (en) * 2005-11-08 2017-07-15 Gkn Driveline Int Gmbh BALL RAMP ASSEMBLY WITH VARIABLE SLOPING OF BALLILLAS
AT502707A2 (en) * 2005-11-08 2007-05-15 Gkn Driveline Int Gmbh BALL RAMP ASSEMBLY WITH VARIABLE SLOPING OF BALLILLAS
JP2007132517A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Gkn Driveline Internatl Gmbh Ball ramp device with variable pitch of ball groove
AT502707A3 (en) * 2005-11-08 2012-11-15 Gkn Driveline Int Gmbh BALL RAMP ASSEMBLY WITH VARIABLE SLOPING OF BALLILLAS
JP2009097631A (en) * 2007-10-17 2009-05-07 Nippon Soken Inc Electric brake device
WO2010110005A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 Disc brake and method of manufacturing same
DE102013200716A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Device for converting rotational drive of drive unit into translatory drive motion, installed in gear of e.g. car, increases axial distance between rotary portions while passing through track sections from start to end of web portion
EP3260339A1 (en) 2016-06-20 2017-12-27 Haldex Brake Products Aktiebolag Disc brake actuator for a vehicle
WO2017220384A2 (en) 2016-06-20 2017-12-28 Haldex Brake Products Aktiebolag Disc brake actuator for a vehicle
WO2017220384A3 (en) * 2016-06-20 2018-04-05 Haldex Brake Products Aktiebolag Disc brake actuator for a vehicle
CN109641583A (en) * 2016-06-20 2019-04-16 哈尔德克斯制动产品股份公司 Disc type brake actuator for vehicle
US10843674B2 (en) 2016-06-20 2020-11-24 Haldex Brake Products Aktiebolag Disc brake actuator for a vehicle
CN109641583B (en) * 2016-06-20 2021-10-08 瀚德万安(上海)电控制动系统有限公司 Disc brake actuator for vehicle
EP4019349A1 (en) 2016-06-20 2022-06-29 Haldex Brake Products Aktiebolag Disc brake actuator for a vehicle

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